Use pgoff_t instead of unsigned long
[linux-2.6.git] / mm / filemap_xip.c
1 /*
2  *      linux/mm/filemap_xip.c
3  *
4  * Copyright (C) 2005 IBM Corporation
5  * Author: Carsten Otte <cotte@de.ibm.com>
6  *
7  * derived from linux/mm/filemap.c - Copyright (C) Linus Torvalds
8  *
9  */
10
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/uio.h>
15 #include <linux/rmap.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18
19 /*
20  * We do use our own empty page to avoid interference with other users
21  * of ZERO_PAGE(), such as /dev/zero
22  */
23 static struct page *__xip_sparse_page;
24
25 static struct page *xip_sparse_page(void)
26 {
27         if (!__xip_sparse_page) {
28                 struct page *page = alloc_page(GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
29
30                 if (page) {
31                         static DEFINE_SPINLOCK(xip_alloc_lock);
32                         spin_lock(&xip_alloc_lock);
33                         if (!__xip_sparse_page)
34                                 __xip_sparse_page = page;
35                         else
36                                 __free_page(page);
37                         spin_unlock(&xip_alloc_lock);
38                 }
39         }
40         return __xip_sparse_page;
41 }
42
43 /*
44  * This is a file read routine for execute in place files, and uses
45  * the mapping->a_ops->get_xip_page() function for the actual low-level
46  * stuff.
47  *
48  * Note the struct file* is not used at all.  It may be NULL.
49  */
50 static void
51 do_xip_mapping_read(struct address_space *mapping,
52                     struct file_ra_state *_ra,
53                     struct file *filp,
54                     loff_t *ppos,
55                     read_descriptor_t *desc,
56                     read_actor_t actor)
57 {
58         struct inode *inode = mapping->host;
59         pgoff_t index, end_index;
60         unsigned long offset;
61         loff_t isize;
62
63         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
64
65         index = *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
66         offset = *ppos & ~PAGE_CACHE_MASK;
67
68         isize = i_size_read(inode);
69         if (!isize)
70                 goto out;
71
72         end_index = (isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
73         for (;;) {
74                 struct page *page;
75                 unsigned long nr, ret;
76
77                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
78                 nr = PAGE_CACHE_SIZE;
79                 if (index >= end_index) {
80                         if (index > end_index)
81                                 goto out;
82                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
83                         if (nr <= offset) {
84                                 goto out;
85                         }
86                 }
87                 nr = nr - offset;
88
89                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
90                         index*(PAGE_SIZE/512), 0);
91                 if (!page)
92                         goto no_xip_page;
93                 if (unlikely(IS_ERR(page))) {
94                         if (PTR_ERR(page) == -ENODATA) {
95                                 /* sparse */
96                                 page = ZERO_PAGE(0);
97                         } else {
98                                 desc->error = PTR_ERR(page);
99                                 goto out;
100                         }
101                 }
102
103                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
104                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
105                  * before reading the page on the kernel side.
106                  */
107                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
108                         flush_dcache_page(page);
109
110                 /*
111                  * Ok, we have the page, so now we can copy it to user space...
112                  *
113                  * The actor routine returns how many bytes were actually used..
114                  * NOTE! This may not be the same as how much of a user buffer
115                  * we filled up (we may be padding etc), so we can only update
116                  * "pos" here (the actor routine has to update the user buffer
117                  * pointers and the remaining count).
118                  */
119                 ret = actor(desc, page, offset, nr);
120                 offset += ret;
121                 index += offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
122                 offset &= ~PAGE_CACHE_MASK;
123
124                 if (ret == nr && desc->count)
125                         continue;
126                 goto out;
127
128 no_xip_page:
129                 /* Did not get the page. Report it */
130                 desc->error = -EIO;
131                 goto out;
132         }
133
134 out:
135         *ppos = ((loff_t) index << PAGE_CACHE_SHIFT) + offset;
136         if (filp)
137                 file_accessed(filp);
138 }
139
140 ssize_t
141 xip_file_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
142 {
143         read_descriptor_t desc;
144
145         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, len))
146                 return -EFAULT;
147
148         desc.written = 0;
149         desc.arg.buf = buf;
150         desc.count = len;
151         desc.error = 0;
152
153         do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp,
154                             ppos, &desc, file_read_actor);
155
156         if (desc.written)
157                 return desc.written;
158         else
159                 return desc.error;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_read);
162
163 /*
164  * __xip_unmap is invoked from xip_unmap and
165  * xip_write
166  *
167  * This function walks all vmas of the address_space and unmaps the
168  * __xip_sparse_page when found at pgoff.
169  */
170 static void
171 __xip_unmap (struct address_space * mapping,
172                      unsigned long pgoff)
173 {
174         struct vm_area_struct *vma;
175         struct mm_struct *mm;
176         struct prio_tree_iter iter;
177         unsigned long address;
178         pte_t *pte;
179         pte_t pteval;
180         spinlock_t *ptl;
181         struct page *page;
182
183         page = __xip_sparse_page;
184         if (!page)
185                 return;
186
187         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
188         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
189                 mm = vma->vm_mm;
190                 address = vma->vm_start +
191                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
192                 BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
193                 pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
194                 if (pte) {
195                         /* Nuke the page table entry. */
196                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
197                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
198                         page_remove_rmap(page, vma);
199                         dec_mm_counter(mm, file_rss);
200                         BUG_ON(pte_dirty(pteval));
201                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
202                         page_cache_release(page);
203                 }
204         }
205         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
206 }
207
208 /*
209  * xip_fault() is invoked via the vma operations vector for a
210  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
211  *
212  * This function is derived from filemap_fault, but used for execute in place
213  */
214 static int xip_file_fault(struct vm_area_struct *area, struct vm_fault *vmf)
215 {
216         struct file *file = area->vm_file;
217         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
218         struct inode *inode = mapping->host;
219         struct page *page;
220         pgoff_t size;
221
222         /* XXX: are VM_FAULT_ codes OK? */
223
224         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
225         if (vmf->pgoff >= size)
226                 return VM_FAULT_SIGBUS;
227
228         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
229                                         vmf->pgoff*(PAGE_SIZE/512), 0);
230         if (!IS_ERR(page))
231                 goto out;
232         if (PTR_ERR(page) != -ENODATA)
233                 return VM_FAULT_OOM;
234
235         /* sparse block */
236         if ((area->vm_flags & (VM_WRITE | VM_MAYWRITE)) &&
237             (area->vm_flags & (VM_SHARED| VM_MAYSHARE)) &&
238             (!(mapping->host->i_sb->s_flags & MS_RDONLY))) {
239                 /* maybe shared writable, allocate new block */
240                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
241                                         vmf->pgoff*(PAGE_SIZE/512), 1);
242                 if (IS_ERR(page))
243                         return VM_FAULT_SIGBUS;
244                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
245                 __xip_unmap(mapping, vmf->pgoff);
246         } else {
247                 /* not shared and writable, use xip_sparse_page() */
248                 page = xip_sparse_page();
249                 if (!page)
250                         return VM_FAULT_OOM;
251         }
252
253 out:
254         page_cache_get(page);
255         vmf->page = page;
256         return 0;
257 }
258
259 static struct vm_operations_struct xip_file_vm_ops = {
260         .fault  = xip_file_fault,
261 };
262
263 int xip_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
264 {
265         BUG_ON(!file->f_mapping->a_ops->get_xip_page);
266
267         file_accessed(file);
268         vma->vm_ops = &xip_file_vm_ops;
269         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
270         return 0;
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_mmap);
273
274 static ssize_t
275 __xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf,
276                   size_t count, loff_t pos, loff_t *ppos)
277 {
278         struct address_space * mapping = filp->f_mapping;
279         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
280         struct inode    *inode = mapping->host;
281         long            status = 0;
282         struct page     *page;
283         size_t          bytes;
284         ssize_t         written = 0;
285
286         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
287
288         do {
289                 unsigned long index;
290                 unsigned long offset;
291                 size_t copied;
292                 char *kaddr;
293
294                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
295                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
296                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
297                 if (bytes > count)
298                         bytes = count;
299
300                 page = a_ops->get_xip_page(mapping,
301                                            index*(PAGE_SIZE/512), 0);
302                 if (IS_ERR(page) && (PTR_ERR(page) == -ENODATA)) {
303                         /* we allocate a new page unmap it */
304                         page = a_ops->get_xip_page(mapping,
305                                                    index*(PAGE_SIZE/512), 1);
306                         if (!IS_ERR(page))
307                                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
308                                 __xip_unmap(mapping, index);
309                 }
310
311                 if (IS_ERR(page)) {
312                         status = PTR_ERR(page);
313                         break;
314                 }
315
316                 fault_in_pages_readable(buf, bytes);
317                 kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
318                 copied = bytes -
319                         __copy_from_user_inatomic_nocache(kaddr + offset, buf, bytes);
320                 kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
321                 flush_dcache_page(page);
322
323                 if (likely(copied > 0)) {
324                         status = copied;
325
326                         if (status >= 0) {
327                                 written += status;
328                                 count -= status;
329                                 pos += status;
330                                 buf += status;
331                         }
332                 }
333                 if (unlikely(copied != bytes))
334                         if (status >= 0)
335                                 status = -EFAULT;
336                 if (status < 0)
337                         break;
338         } while (count);
339         *ppos = pos;
340         /*
341          * No need to use i_size_read() here, the i_size
342          * cannot change under us because we hold i_mutex.
343          */
344         if (pos > inode->i_size) {
345                 i_size_write(inode, pos);
346                 mark_inode_dirty(inode);
347         }
348
349         return written ? written : status;
350 }
351
352 ssize_t
353 xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len,
354                loff_t *ppos)
355 {
356         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
357         struct inode *inode = mapping->host;
358         size_t count;
359         loff_t pos;
360         ssize_t ret;
361
362         mutex_lock(&inode->i_mutex);
363
364         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, len)) {
365                 ret=-EFAULT;
366                 goto out_up;
367         }
368
369         pos = *ppos;
370         count = len;
371
372         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
373
374         /* We can write back this queue in page reclaim */
375         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
376
377         ret = generic_write_checks(filp, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
378         if (ret)
379                 goto out_backing;
380         if (count == 0)
381                 goto out_backing;
382
383         ret = remove_suid(filp->f_path.dentry);
384         if (ret)
385                 goto out_backing;
386
387         file_update_time(filp);
388
389         ret = __xip_file_write (filp, buf, count, pos, ppos);
390
391  out_backing:
392         current->backing_dev_info = NULL;
393  out_up:
394         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
395         return ret;
396 }
397 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_write);
398
399 /*
400  * truncate a page used for execute in place
401  * functionality is analog to block_truncate_page but does use get_xip_page
402  * to get the page instead of page cache
403  */
404 int
405 xip_truncate_page(struct address_space *mapping, loff_t from)
406 {
407         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
408         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
409         unsigned blocksize;
410         unsigned length;
411         struct page *page;
412
413         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
414
415         blocksize = 1 << mapping->host->i_blkbits;
416         length = offset & (blocksize - 1);
417
418         /* Block boundary? Nothing to do */
419         if (!length)
420                 return 0;
421
422         length = blocksize - length;
423
424         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
425                                             index*(PAGE_SIZE/512), 0);
426         if (!page)
427                 return -ENOMEM;
428         if (unlikely(IS_ERR(page))) {
429                 if (PTR_ERR(page) == -ENODATA)
430                         /* Hole? No need to truncate */
431                         return 0;
432                 else
433                         return PTR_ERR(page);
434         }
435         zero_user(page, offset, length);
436         return 0;
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_truncate_page);